Расчет параметров короткого замыкания (стр. 14 )

В практике расчета намагничивающая мощность для зазоров шихтованных магнитных систем, собираемых из пластин горячекатаной или холоднокатаной стали, определяется для условного немагнитного зазора, подобного зазору по рис. 8.9, а, по площади сечения стали в данном стыке, т. е, по активному сечению стержня или ярма, и по удельной намагничивающей мощности, отнесенной к единице площади активного сечения, qз, В·А/м2, и определяемой экспериментально для каждой марки стали.

Удельные намагничивающие мощности для стали марок 3404 и 3405 приведены в табл. 8.17 и для марок М6Х и М4Х - в табл. 8.18. При использовании стали марки 3406 толщиной 0,27 мм можно пользоваться данными для стали М4Х толщиной 0,28 мм в табл. 8.18.

При экспериментальных исследованиях стали удельная намагничивающая мощность, отнесенная к 1 кг стали или к 1 м2 площади зазора, q может определяться как полная мощность или как ее реактивная составляющая.

В табл. 8.16-8.18 приведены значения полной удельной намагничивающей мощности.

При расчете тока холостого хода для плоской шихтованной магнитной системы, собранной из пластин горячекатаной стали, не имеющей заметной анизотропии магнитных свойств, намагничивающая мощность для стержней и ярм, включая углы магнитной системы, определяется как произведение соответствующей удельной мощности qс или qя находимой для выбранной марки стали и индукции, на массу стали стержней или ярм данной магнитной системы.

Таблица 8.18. Полная удельная намагничивающая мощность в стали q и в зоне шихтованного стыка qз для стали иностранного производства марок М6Х и М4Х толщиной 0,35 и 0,28 мм при различных индукциях и f=50 Гц

В, Тл	q, В·А/кг	qз, В·А/м2
М6Х, 0,35мм	М4Х, 0,28мм	Одна пластина	Две пластины
М6Х, М4Х	М6Х	М4Х
0,40	0,126	0,091	80	80	80
0,80	0,390	0,297	280	280	280
1,00	0,585	0,432	900	1000	1100
1,10	0,670	0,507	1900	2200	2500
1,20	0,790	0,597	3700	4000	4400
1,30	0,935	0,716	6000	7400	8400
1,40	1,120	0,872	9200	11400	13400
1,50	1,380	1,075	13800	16600	20000
1,55	1,575	1,250	16200	20000	24000
1,60	1,850	1,560	19200	23500	30000
1,65	2,340	2,080	22400	27500	36000
1,70	3,530	3,073	26200	33000	44000
1,75	6,350	5,423	32000	39000	54000
1,80	11,500	10,130	37000	48000	64000
1,90	55,200	47,850	55000	68000	86000
1,95	89,000	82,900	65000	80000	100000
2,00	250,000	215,000	75000	94000	115000

Полная намагничивающая мощность трансформатора, В·А, для магнитной системы из горячекатаной стали может быть выражена следующей формулой:

(8.42)

где qс и qя - удельные намагничивающие мощности для стержня и ярма, определяемые по табл. 8.16 для горячекатаной стали в зависимости от соответствующих индукций, В·А/кг; Gc и Gя - массы стали в стержнях и ярмах, кг; nз - число немагнитных зазоров (стыков) в магнитной системе; qз - удельная намагничивающая мощность, В·А/м2, для немагнитных зазоров, определяемая для индукции в стержне или ярме по табл. 8.16; Пз - площадь зазора, т. е. активное сечение стержня или ярма, м2.

При расчете тока холостого хода для плоской стержневой шихтованной магнитной системы, собранной из пластин холоднокатаной анизотропной стали, так же как и при расчете потерь холостого хода, приходится считаться с факторами конструктивными - форма стыков стержней и ярм, форма сечения ярма, способ прессовки стержней и ярм - и технологическими - резка рулонов стали на пластины, удаление заусенцев, отжиг пластин, покрытие их лаком, прессовка магнитной системы при сборке и перешихтовка верхнего ярма при установке обмоток.

От воздействия этих факторов реактивная составляющая тока холостого хода увеличивается при несовпадении направлений линий магнитной индукции и прокатки стали, а также в результате механических воздействий при заготовке пластин и сборке остова. Отжиг пластин ведет к уменьшению реактивной составляющей тока холостого хода. На токе холостого хода влияние этих факторов сказывается более резко, чем на потерях.

Для плоской трехфазной шихтованной магнитной системы современной трехстержневой конструкции с взаимным расположением стержней и ярм по рис. 2.5, д, собранной из пластин холоднокатаной анизотропной стали, с прессовкой стержней расклиниванием с внутренней обмоткой или бандажами, а ярм ярмовыми балками с полубандажами, не имеющей сквозных шпилек в стержнях и ярмах, полная намагничивающая мощность может быть рассчитана по формуле

(8.43)

где Gc, С'я и Gy - массы стали стержней и отдельных частей ярм, определяемые так же, как и при расчете потерь холостого хода, кг; qc и qя - удельные намагничивающие мощности для стали стержней и ярм по табл. 8.17 и 8.18, В·А/кг; qз - удельная намагничивающая мощность для зазоров, определяемая по табл. 8.17 и 8.18 по индукциям для прямых и косых стыков аналогично рз при расчете потерь холостого хода, В·А/м2; Пз - площадь зазора, определяемая так же, как и при расчете потерь холостого хода, м2; kт, р - коэффициент, учитывающий влияние резки полосы рулона на пластины; для отожженной стали марок 3404 и 3405 kт, р=1,18, для неотожженной 1,49; для стали марок М4Х и М6Х - соответственно 1,11 и 1,225; kт, з - коэффициент, учитывающий влияние срезания заусенцев; для отожженных пластин kт, з=1,0 и для неотожженных 1,01. Если заусенцы не сняты, то соответственно 1,02 и 1,05; kт, пл - коэффициент, учитывающий ширину пластин в углах магнитной системы по табл. 8.21; kт, я - коэффициент, учитывающий форму сечения ярма, kт, я = 1,0 для ярма многоступенчатого сечения. При соотношении числа ступеней стержня и ярма, равном трем, kт, я = 1,04; при соотношении, равном шести, kт, я=1,06; для ярма прямоугольного сечения kт, я=1,07; kт, п - коэффициент, учитывающий прессовку магнитной системы по табл. 8.12; kт, ш - коэффициент, учитывающий перешихтовку верхнего ярма, равный 1,01 при мощности трансформатора до 250 кВ·А; 1,02 при мощностях 400-630 кВ·А; 1,04-1,08 при мощностях кВ·А и 1,09 при мощностях 10000 кВ·А и более.

Шихтовка магнитной системы в одну или в две пластины в слое учитывается в удельном значении qз по табл. 8.17 и 8.18. Покрытие пластин изоляционной лаковой пленкой при воздушном охлаждении пластин увеличивает значение q в отношении 1,04 и при водяном охлаждении - в отношении 1,18.

Выражение kт, у=4kт, у,кр+2·1,25kт, y,ср зависит от формы стыков в крайних kт, у,кр и средних kт, у,ср стержнях магнитной системы. Соответствующие коэффициенты для косых k'т, y и прямых k''т, у стыков пластин для различных марок стали и различных значений индукции от 0,2 до 1,9 Тл приведены в табл. 8.19.

Таблица 8.19. Значения коэффициента kт, у, учитывающие увеличение намагничивающей мощности в углах магнитной системы для стали различных марок при косом и прямом стыках для диапазона индукции 0,20-1,90 Тл при f=50 Гц.

В, Тл	Косой стык, k'т, y	Прямой стык, k''т, у
3404 и 3405, 0,35 и 0,30 мм	М6Х, 0,35 мм	М4Х, 0,28 мм	3404 и 3405, 0,35 и 0,30 мм	М6Х, 0,35 мм	М4Х, 0,28 мм
0,20	1,3	1,3	1,3	1,8	1,8	1,8
0,60	1,4	1,4	1,4	2,2	2,2	2,2
0,80	1,7	1,7	1,7	2,9	3,0	2,9
1,00	2,2	2,3	2,2	4,5	4,7	4,0
1,20	2,9	3,2	2,8	6,8	7,2	6,0
1,40	4,0	4,4	3,4	9,0	10,4	7,4
1,50	4,3	4,7	3,6	9,8	11,6	8,0
1,60	4,3	5,0	3,5	10,1	12,5	8,1
1,70	4,0	4,7	3,4	9,8	11,6	7,4
1,80	3,4	4,0	2,7	8,0	9,8	6,2
1,90	1,3	1,3	1,3	2,2	2,4	2,0

Примечание. Для стали марок 3412 или 3413 толщиной 0,35 мм при всех значениях индукции значения k'т, y (косой стык), полученные из таблицы для стали 3404, умножить на 0,65 или 0,80 и значения k''т, у (прямой стык) – на 0,56 или 0,78 соответственно.